Статьи журнала - Солнечно-земная физика
Все статьи: 599
Атмосфера над Норильском ниже 200 км в условиях минимума и максимума солнечной активности
Статья научная
Получены оценки сезонных изменений относительных величин основных газовых составляющих термосферы [O]/[N2] и [O2]/[O] в год максимума солнечной активности. Для оценок использовались методика авторов и результаты измерений Норильским дигизондом (69.4° N, 88.1° E) на высотах ионосферного слоя F1 (120-200 км) в спокойных и возмущенных геомагнитных условиях. Отношения [O]/[N2] и [O2]/[O] в год максимума солнечной активности сравнивались с соответствующими величинами для Норильска в период длительного минимума (2007-2009 гг.). Обнаружено, что относительное содержание атомарного кислорода увеличивается в условиях максимума более чем на 35 % зимой и осенью в спокойные и возмущенные дни. Весной и летом атмосфера на 20 % обогащается молекулярным кислородом и в спокойные, и в возмущенные дни максимума относительно минимума.
Бесплатно
Атмосферные эффекты мюонной компоненты космических лучей
Статья научная
Вариации интенсивности космических лучей, наблюдаемые в глубине атмосферы, включают атмосферную составляющую вариаций. Мюонные телескопы космических лучей наряду с барометрическим обладают значительным температурным эффектом, обусловленным нестабильностью регистрируемых частиц. Для учета в данных мюонных телескопов атмосферных эффектов по экспериментальным данным с использованием различных методов факторного анализа найдены метеорологические коэффициенты интенсивности регистрируемых в глубине атмосферы мюонов. Полученные по экспериментальным данным результаты сопоставлены с результатами теоретических расчетов.
Бесплатно
Статья научная
Приводится оценка барометрического эффекта нейтронной компоненты космических лучей с учетом ветра на примере антарктической станции «Мирный». С этой целью использовались часовые данные непрерывного мониторинга нейтронной компоненты и данные локальной метеостанции за 2007-2014 гг. Скорость ветра на ст. «Мирный» в течение 2-3 мес. в зимний период достигает 20-40 м/с, что соответствует динамическому давлению 5-6 мбар, что, в свою очередь, приводит примерно к 5%-й ошибке в вариациях нейтронной компоненты из-за динамических эффектов в атмосфере. Результаты представляют интерес применительно к детекторам, расположенным в высокоширотных и высокогорных районах, где скорость ветра в отдельные периоды может быть значительной.
Бесплатно
Вариабельность атмосферной эмиссии 557.7 нм
Статья научная
Рассматривается изменчивость внутрисуточных, средних за ночь и среднемесячных значений интенсивности атмосферной эмиссии 557.7 нм (75577). Используются данные наблюдений свечения верхней атмосферы Земли в регионе Восточной Сибири (52° N, 103° E) за период 1997-2010 гг. В качестве индекса изменчивости рассматривается коэффициент вариации KV соответствующих величин. Для 23-го солнечного цикла получены и обсуждаются сезонный ход KV среднемесячных /5577, зависимость от солнечной активности среднемесячных значений /5577 для каждого месяца, коэффициент вариаций суточных значений /5577 для различных сезонов года, изменчивость /5577 во время некоторых геофизических явлений, корреляция вариаций /5577 с глобальными климатическими индексами.
Бесплатно
Краткое сообщение
В работе рассматривается эффект аномально высоких средних ночных значений интенсивности атмосферной эмиссии атомарного кислорода 557.7 нм (высоты высвечивания 85-115 км) в периоды действия внезапных зимних стратосферных потеплений (СП) в Восточной Сибири. Проведенный анализ вариаций интенсивности эмиссии 557.7 нм (I557.7) выявил межсуточные колебания I557.7 во время СП и высокие среднемесячные значения I557.7 в зимние месяцы в условиях высокой солнечной активности. В результате было получено, что при высокой солнечной активности в период действия СП на средний уровень I557.7 накладываются колебания с периодами несколько суток, в максимуме которых и наблюдаются аномально высокие суточные значения I557.7. Высокий средний уровень I557.7 в зимние месяцы в Восточной Сибири может быть связан с увеличением в 2-3 раза концентрации атомарного кислорода на высотах высвечивания эмиссии 557.7 нм в годы высокой солнечной активности.
Бесплатно
Вариации жесткостей обрезания космических лучей во время сильной геомагнитной бури в ноябре 2004 г
Статья научная
Очень сильное межпланетное имагнитосферноевозмущение,наблюдавшееся 7-13ноября 2004 г.,можно рассматриватькак одно изсильнейших событий за весь периодкосмическихнаблюдений.Исследованы вариациижесткости геомагнитного обрезания (ЖГО) космических лучей (КЛ)во времяэтой бури ипоказано, какштормовые условиямогут повлиять надоступ КЛ к внутреннеймагнитосфере.ЭффективныеЖГОбыли рассчитаны длявыбранных точекна Земле методом прослеживания траекторийчастиц КЛчерезмагнитосферу, описанную модельюЦыганенко в 2003 г.[Tsyganenko, 2002a, b; Tsyganenkoetal., 2003]. Изменения в ЖГОопределялисьтакже методом спектрографической глобальнойсъемки (СГС) по экспериментальным даннымсетинейтронных мониторов. Были исследованы корреляционные соотношения междурасчетнымии экспериментальнымиЖГО, а также между D st-индексом геомагнитной активности и межпланетнымипараметрами. Коэффициенты корреляции междуЖГО, полученными методом прослеживаниятраекторий и методом СГС, находятся в пределах0.76-0.89длявсехвыбранных точек, за исключениемнизкоширотнойстанции Токио(0.35). Наиболее сильная корреляциябыла выявленамеждуЖГО, изменения которых достигают ~1-1.5 ГВво время магнитной бури,и D st-индексом.
Бесплатно
Вариации интенсивности мюонов и температура атмосферы
Статья научная
Мюоны в атмосфере образуются при распаде пионов, возникающих в результате ядерных взаимодействий космических лучей с ядрами атомов воздуха. Образующиеся мюоны являются нестабильными частицами с малым временем жизни. Поэтому не все из них достигают уровня наблюдений в атмосфере. При изменении температуры атмосферы меняется расстояние до уровня наблюдений, что приводит к вариациям интенсивности мюонов температурного происхождения. Эти вариации, обусловленные изменениями температуры атмосферы, накладываются на данные непрерывных наблюдений мюонных телескопов. Поэтому их исключение крайне необходимо, особенно в данных современных мюонных телескопов, статистическая точность которых очень высока. Вклад различных слоев атмосферы в суммарный температурный эффект для мюонов неодинаков. Этот вклад характеризуется распределением плотности температурных коэффициентов для мюонов в атмосфере. С использованием этого распределения и данных непрерывных наблюдений интенсивности с помощью мюонного телескопа в Новосибирске, выполнена обратная задача, из решения которой найдены вариации температуры атмосферы за длительный период с 2004 по 2011 г. Полученные результаты сопоставлены с данными аэрологического зондирования.
Бесплатно
Вариации ионосферных параметров над Алма-Атой (Казахстан) в 1999-2013 гг
Статья научная
В работе приводятся результаты исследования поведения ионосферных параметров: полного электронного содержания I ( t ) и электронной концентрации в максимуме слоя F2 N m - над Алма-Атой (Казахстан) [43.25° N; 76.92° E] за 1999-2013 гг. Рассматриваемый временной интервал охватывает разные уровни солнечной активности. Показано, что при F 10.7>175 летом и при F 10.7>225 зимой наблюдается эффект насыщения, т. е. с ростом уровня солнечной активности значения I ( t ) не увеличиваются. Наблюдаемая нелинейная зависимость полного электронного содержания ионосферы от потока радиоизлучения Солнца F 10.7 является следствием нелинейной зависимости солнечного ультрафиолетового излучения от потока радиоизлучения Солнца. Исследование изменчивости параметров среднеширотной ионосферы при разных уровнях солнечной и геомагнитной активности показало, что стандартное отклонение s( x ) и средний сдвиг x ave флуктуаций I ( t ) и N m относительно спокойного уровня слабо зависят от уровня солнечной активности, а зависимость от геомагнитной активности значительна при F 10.7
Бесплатно
Вариации параметров ионосферы и геомагнитного поля во время Бачатского землетрясения 18 июня 2013 г.
Статья научная
В работе представлены результаты исследования вариаций ионосферных параметров и локальной магнитной постоянной до, во время и после Бачатского землетрясения, которое произошло 18.06.2013 в 23:02 UT (19.06.2013 в 06:02 LT) с магнитудой 5.3-5.6 и координатами эпицентра 54.29° N, 86.17° E. Для анализа использованы данные ионосферных станций Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН (ИНГГ СО РАН) и Томского государственного университета (ТГУ), а также геомагнитных обсерваторий сети INTERMAGNET. Установлено, что в период, предшествующий землетрясению, наблюдалось довольно резкое возрастание магнитного момента, а последующий период характеризовался не менее резким понижением магнитного момента. Отмечается, что наиболее перспективным для поиска геомагнитных предвестников землетрясений, представляется анализ среднесуточных значений локальной магнитной постоянной. Вывлено существование низкого сильного спорадического слоя Es в течение двух суток до события, подобного которому не наблюдалось 15 дней до и 15 дней после. Кроме того, в дни, предшествующие толчку, наблюдается превышение фоновых значений критической частоты слоя F2 более чем на 20 % в локальные предвосходные часы. После землетрясения на вторые сутки выделялась ночная область пониженных значений (порядка 16 %), которая сохранялась до утра третьих суток.
Бесплатно
Статья научная
На основе сопоставления одновременных измерений обсерватории Маунт-Вилсон в двух спектральных линиях анализируются 13-летние вариации фактора различия магнитных полей. Фактор различия и коэффициент корреляции вычисляются как в общем случае, так и в различных диапазонах значений магнитного поля. Рассматриваются изменения обоих параметров. Демонстрируются следующие тенденции: 1) в общем случае имеют место изменения обоих коэффициентов с циклом солнечной активности; 2) зависимости коэффициентов от величины магнитного поля представляют собой нелинейные функции времени, что особенно ярко выражено в поведении фактора различия; 3) анализ общей картины поведения фактора различия дает возможность выделить несколько характерных диапазонов величины магнитного поля. Обсуждаются соответствия между этими диапазонами и известными структурными объектами солнечной атмосферы. Это позволяет прийти к заключению, что зависимости рассматриваемых коэффициентов от величины поля и от времени определяются разнообразием структурных магнитных элементов и их циклическими перестройками. Представленные результаты могут быть полезны при решении проблем интерпретации измерений солнечных магнитных полей и для взаимной калибровки инструментов. Также они представляют интерес для задач формирования однородных продолжительных рядов солнечных магнитных полей по данным из различных источников.
Бесплатно
Вариации фрактальных характеристик активных областей и вспышки
Статья научная
Выполнен мультифрактальный анализ изображений активной области в линии Hα; для них рассчитаны спектры сингулярности и сегментированные изображения для узкого интервала значений фрактальной размерности. Сегментированные изображения показывают наличие особых участков, где показатель сингулярности принимает максимальные значения. Эти участки маркируют активные очаги вспышек.
Бесплатно
Статья научная
Предложена модель атмосферы спокойных участков Солнца, соответствующая излучению на длинах волн от 1 см до 1 м, и приведена методика расчета яркости многокомпонентной атмосферы. Модель представлена совокупностью ранжированных по размерам петель, спикул и свободного (межпетельного) вещества. Она включает десять петель с радиусами от 3100 км до 210 000 км, спикулы ранжированы по высотам от 400 км до 11 000 км. Исходные зависимости температуры и плотности электронов атмосферы от высоты составлены по известным моделям спокойных участков для центра диска. По этим зависимостям приближенным способом находятся параметры свободного вещества. Расчет яркости заключается в суммировании по несложной логической схеме яркостей отдельных слоев компонентов атмосферы с учетом их вероятностей и общего коэффициента передачи. Вероятностные характеристики компонентов атмосферы находятся итерационным способом по результатам сравнения расчетного экваториального распределения яркости с экспериментальными данными. Впервые получено хорошее согласие теоретического распределения яркости с наблюдательными данными в широком диапазоне длин волн.
Бесплатно
Статья научная
Оцениваются скорости V дрейфа ионов во время умеренных геомагнитных возмущений в период спада и минимума солнечной активности (2003-2007 гг.). Расчеты проведены по методу Титериджа [Titheridge, 1995] c привлечением значений высоты максимума F2-слоя h mF2 по данным иркутского дигизонда (52° N, 104° E). Получены суточные и сезонные изменения V. Проведено сравнение с эмпирической моделью [Emmert et al., 2008], в большинстве случаев согласие результатов удовлетворительное.
Бесплатно
Вклад глобальных колебаний Рс5 в магнитную возмущенность во время геомагнитных бурь
Статья научная
Исследуется вклад глобальных колебаний магнитосферы в магнитную возмущенность во время магнитосферных бурь. Для этого используются базы магнитных данных мировой сети ИНТЕРМАГНЕТ в сочетании с данными межпланетных и внутримагнитосферных измерений магнитного поля и плазмы, а также с наборами индексов Kр, Dst и AE. Выявлены условия в солнечном ветре и магнитосфере, наиболее благоприятные для генерации глобальных Рс5. Оценен вклад этих колебаний в вариации уровня магнитной возмущенности, определяемого индексом AE. Результаты подтверждают участие магнитосферных МГД-колебаний в процессах поступления энергии из солнечного ветра и ее диссипации в магнитосфере.
Бесплатно
Влияние арктического колебания на температурный режим восточной части Балтийского региона
Статья научная
Представлены статистические оценки влияния Арктического колебания (АК) на температурный режим восточной части Балтийского региона, характеризующийся высокой межгодовой и межсезонной изменчивостью. Важно отметить, что в области интенсивного потепления климата в зимний период на европейской территории России могут наблюдаться аномально низкие температуры. АК является одной из глобальных структур атмосферной циркуляции, имеющей тесные связи с изменчивостью погоды в Северной Европе. Аномалии АК возникают в верхних слоях атмосферы (стратосфере) и только потом передаются в нижние слои тропосферы. Проникающие из стратосферы в тропосферу аномалии циркуляции могут сохраняться в течение долгого времени (до 2 мес.). Таким образом, аномалии АК могут использоваться как предикторы в долгосрочном прогнозе погоды. В свою очередь, изменения стратосферного полярного вихря и внезапные стратосферные потепления могут быть связаны с геомагнитной активностью. Возможно, что геомагнитная активность влияет на меридиональный градиент температуры, а затем - на изменения структуры зонального ветра в стратосфере, которые оказывают воздействие на циркуляцию в тропосфере. Связь стратосфера-тропосфера проявляется в зимний период. Поэтому в работе представлен анализ аномальных похолоданий, которые отмечались в восточной части региона Балтийского моря зимой. Одновременно рассмотрены особенности циркуляции атмосферы, связанные с изменением фазы АК. Анализируемый временной интервал охватывает 1951-2014 гг.
Бесплатно
Влияние асимметрии на развитие неустойчивостей в токовых слоях
Статья научная
В данной работе исследуется возможность развития разрывной тиринг- и кинк-неустойчивостей [1] (с учетом симметричной и несимметричной мод) в анизотропных тонких токовых слоях (ТС) [2]. В приближении линейной теории возмущения для уравнений Власова найдены профили возмущенных векторных потенциалов, инкременты нарастания неустойчивостей. Исследовано влияние плазменной анизотропии и асимметрии токового слоя на развитие в нем данных неустойчивостей.
Бесплатно
Статья научная
Впервые рассмотрено влияние внезапного стратосферного потепления (ВСП) 23-27 января 2009 г. на распространение коротких радиоволн в экваториальной ионосфере. Выбранное нами событие происходило на фоне низкой солнечной и геомагнитной активности. Для моделирования изменения среды во время ВСП использовались результаты расчетов, полученные c помощью Глобальной самосогласованной модели термосферы, ионосферы и протоносферы (ГСМ ТИП). Удалось качественно и количественно воспроизвести возмущения полного электронного содержания, полученные по данным наземной сети приемников сигналов навигационных спутников GPS, посредством задания дополнительного электрического потенциала, а также выходных данных модели TIME-GCM на высоте 80 км. Для моделирования изменения лучевых траекторий и поглощения радиоволн использовалась численная модель распространения радиоволн, построенная в приближении геометрической оптики. Показано, что ВСП приводит к ухудшению радиосвязи в экваториальной ионосфере в дневное время.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты исследования влияния геомагнитной активности, параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля (ММП) на свойства перемежаемости среднеширотных серий всплесков геомагнитных пульсаций Pi2, наблюдаемых во время магнитосферных суббурь на ночной стороне магнитосферы (суббуревые Pi2) и в их отсутствие (несуббуревые Pi2). В качестве основной характеристики перемежаемости суббуревых и несуббуревых пульсаций Pi2 рассматривается показатель α, отражающий наклон кумулятивной функции распределения амплитуд всплесков. Показано, что величина и динамика показателя α различна в зависимости от планетарной геомагнитной активности, авроральной активности и интенсивности магнитосферных кольцевых токов. Обнаружено, что формы зависимостей показателя α от плотности n, скорости V, динамического давления P d солнечного ветра и B x -компоненты ММП различны. Динамика показателя α в зависимости от модуля B, B y - и B z -компонент ММП подобна. Выделены некоторые критические значения V, P d, B, B y - и B z -компонент ММП, при достижении которых нарастающая турбулентность плазмы хвоста магнитосферы во время развития суббурь начинает уменьшаться. Обнаруженные закономерности перемежаемости пульсаций Pi2 могут быть использованы для качественной оценки уровня турбулентности плазмы хвоста магнитосферы в зависимости от изменяющихся межпланетных условий.
Бесплатно
Влияние естественных подземных волноводов на распространение радиоволн диапазонов СДВ-СВ
Статья научная
Экспериментально установленное аномальное поведение напряженности радиополя средне- и длинноволнового диапазонов (дневные изменения напряженности электромагнитной волны, обусловленные температурой) объясняется наличием подземной волны, образованной в результате утечки энергии с антенного излучателя.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследовано влияние геомагнитных возмущений на работу систем автоматики и телемеханики среднеширотной железной дороги на основе данных о сбоях, зарегистрированных в 2004-2005 гг. на Восточно-Сибирской железной дороге. Получено, что в возмущенные периоды суточная длительность сбоев Т и локальный индекс геомагнитной активности А показывают высокий уровень корреляции. Работа выполнена частично при поддержке РФФИ, грант 07-02-00920-а.
Бесплатно
